VC++网络通信系统的设计与实现-开题报告

11本课题所涉及的问题在国内(外) 的研究现状综述通信已成为我们生活中的重要组成部分，通信技术的发展状况直接关系到经济的发展和人们的生活质量。 一、IP 技术、核心网宽带化与下一代网络技术（1） 、 IP 网络是基于因特网协议的网络，包括因特网、内联网和计算机局域网等。近年来，IP 网络通信业务爆炸式增长已成为世界注目的焦点和 推动全球 信息业发展的主要力量。美国、日本等发达国家都将把 IP网络作为二十一世纪国家基础设施建设的重点加速发展，以争取在激烈的 竞争中占据信息的优势。分析 IP 网络通信的业务需求、基本体制、传送技术、 接入技术、复用技术和安全技术的发展趋势，和相关产业的发 展策略有着十分重要的意义。 下一代互联网将彻底改变人们的生活方式。由于 IPv6 所拥有的巨大地址空间、即插即用易于配置、对移动性的内在支持，IPv6 非常适合用 于终端数量大的超大规模网络环境。随着 IPv6 终端的普及，人们将进入一个网络无所不在，智能无处不及的新时代。 IPv6 在全球范围内的使用，将会催生新的产业，带来新的服务模式和商业模式；传统企业会通过应用新的技术改造传统的生产模式；企业 之间的沟通与交易会变得更加简单、安全。 IPv6 技术给网络生活、应用、安全、服务等各个方面带来了改进的契机，下一代互联网的不断发展，将带动一条大的产业链共同发展。（2） 、IP 网的新趋势A、在 IP 网内建立智能交换中心完成两个异质网 PSTN 网和数据网在本地异地的集成 。B、实现全网内的高效清晰的数字化通信 。C、减少通讯管理基础设施建设和维护费用 。二、宽带接入技术在核心网向以 IP 为核心的宽带网演进的同时，接入网的宽带化将同步进行。接入网(AN) 是连接核心网(CN)与用户界内网(用户驻地网)CPN 之 间的桥梁，只提供必要的传送承载能力，而对用户信令是通明的。它所支持的业务应包括 PSTN/ISDN 业务、FR/ATM 传送业务、DDN 传送业务、 租 线业务、LAN 接入业务以及基于 IP 的业务和 CATV 业务等。三、光通信技术光通信技术的发展，给网络的容量带来了广阔的发展空间，已开始覆盖整个通信网。传输体制已从原先的准同步数字体系(PDH)过渡到了同 步数字体系(SDH) ，向基于波分复用 (WDM)光联网(ON) 技术组网的光传送网(OTN)发展，最终实现由光接入网、光复用器、光传输系统、光交换 系统等纯光网元组成的全光网络(AON)。四、第三代移动通信与无线通信技术目前，移动网正处于从第二代(2G)向第三代(3G)过渡的时期。3G 移动网所支持的业务应包括多媒体业务、分组数据业务、承载业务和业务 开发。其核心网将朝着基于 IP/ATM 技术相结合的方向发展，将更好地支持数据和多媒体业务，支持 IP 的移动接入。五、卫星通信技术未来的卫星通信网包括 3G 卫星通信部分是真正实现全球漫游和终端及个人移动性的关键，在将来通信领域中扮演不可缺少的角色。在全球 移动卫星系统中，以中低轨(MEO 、LEO)系统为主，轨道高度为 70010000km，轨道资源丰富，路径衰耗小，传输时延短，易于实现个人通信。 典型的系统有“铱(Iridium)系统” 、“全球星(Globastar)”等。六、超宽带技术超宽带(UWB)技术是一种与其它技术截然不同的无线通信技术，它不使用载波，而是通过发送纳秒级脉冲来传输数据。其特点是在非常宽的 带宽( 例如 1.5GHz 以上或离中心频率 25%以上的带宽) 内，发送噪音以下的低功率信号(-41.3dBm/MHz) ，每秒可发送多至 10 亿个代表 0 和 1 的脉冲 信号，这些信号被分散在一个很宽的波谱范围内，在任何一个频段，UWB 脉冲信号的功率都非常低，因此它们似乎仅仅是一些背景噪音，不会 对其他信号产生任何影响。由于其使用的带宽高达几 GHz，它的最大数据传输速率可达几十 Mbit/s几百Mbit/s，甚至高达 1GMbit/s。七、在软件系统体系结构方面B/S 结构，即 Browser/Server(浏览器/服务器)结构，是随着 Internet 技术的兴起，对 C/S 结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下， 用户界面完全通过 WWW 浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓 3-tier 结构。B/S 结构，主要是 利用了不断成熟的 WWW 浏览器技术，结合浏览器的多种 Script 语言(VBScript、JavaScript )和 ActiveX 技术，用通用浏览器就实现了原来需要 复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。随着 Windows 98/Windows 2000 将浏览器技术植入 操作系统内部，这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。显然 B/S结构应用程序相对于传统的 C/S 结构应用程序将是巨大的进步。 B/S 结构采用星形拓扑结构建立企业内部通信网络或利用 Internet 虚拟专网（VPN） 。前者的特点是安全、快捷、准确。后者则具有节省投 资、跨地域广的优点。须视企业规模和地理分布确定。企业内部通过防火墙接入 Internet，再整个网络采用 TCP/IP 协议。面对现实展望未来，我们应把通信发展放在极为重要的位置，用务实而放眼未来的眼光，积极全面地探讨适合我国国情的发展道路，以实 际业绩实现可持续发展，使我们的通信事业发出信息之光。22设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法一、设计要解决的问题（1）在 MFC（vc+）环境下实现基本聊天功能 本软件包括服务器软件和客户端软件，整个软件开发过程包括以下环节： 系统分析、通信协议设计、结构设计、套接字的设计过程、服务器及客户端软件设计。软件实现客户机与服务器相互通信功能。使用网络通信的经典模式 c/s 结构。（2）关于 c/s 结构1、C/S 结构，即 Client/Server(客户机/服务器)结构，是大家熟知的软件系统体系结构，通过将任务合并分配到 Client 端和 Server 端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。早期的软件系统多以此作为首选设计标准。2、采用 C/S 结构时，客户端和服务器端都能够处理任务，这虽然对客户机的要求较高，但因此可以减轻服务器的压力。而且，由于客户端使用浏览器，使得网上发布的信息必须是以 HTML 格式为主，其它格式文件多半是以附件的形式存放。而 HTML 格式文件（也就是 Web 页面）不便于编辑修改，给文件管理带来了许多不便。 3、C/S 结构是建立在中间件产品基础之上的，要求应用开发者自己去处理事务管理、消息队列、数据的复制和同步、通信安全等系统级的问题。这对应用开发者提出了较高的要求，而且迫使应用开发者投入很多精力来解决应用程序以外的问题。这使得应用程序的维护、移植和互操作变得复杂。如果客户端是在不同的操作系统上，C/S 结构的软件需要开发不同版本的客户端软件。4、C/S 系统的各部分模块中有一部分改变，就要关联到其它模块的变动，使系统升级成本比较大。5、C/S 模式的优点：A、响应速度快。B、软件功能设计个性化，具有直观、简单、方便的特点，可以满足客户个性化的功能要求。C、C/S 结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力，能实现复杂的业务流程。6、C/S 模式的缺点：A、需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现快速部署安装和配置 B、兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限性。若采用不同工具，需要重新改写程序 C、开发成本较高，需要具有一定专业水准的技术人员才能完成。（3）通信信息在服务器和客户端是如何传送的 FTP 使用 TCP 可靠传输，按 C/S 模式工作。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。服务器进程主要分为两大部分：一个主进程，负责接受新的客户请求并启动相应的从属进程；若干从属进程，负责处理具体的客户请求。 工作过程：1、在服务器端首先启动 FTP 主进程； 2、客户端在命令提示符下输入 ftp 服务器名 并按回车；准备接收其他客户的请求。3、服务器主进程接收到客户请求，启动从属的“控制进程”与客户端建立“控制连接” ，并将响应信息传送给客户端。4、服务器主进程回到等待状态，继续5、客户端输入账号、口令、及文件读取命令后，通过“控制连接”传送到服务器端的“控制进程” ； 6、服务器“控制进程”创建“数据传送进程” ，并通过端口 20 与客户端建立“数据传输连接” ；7、客户端通过建立的“控制连接”传送交互命令，通过“数据连接”接收服务器传来的文件数据;8、传输结束，服务器端释放“数据连接” ， “数据传输进程”自动终止；9、客户端输入退出命令，释放“控制连接” ；10、服务器端“控制进程”自动终止。至此整个 FTP 会话过程结束。二、设计的研究方法（1）研究方法与步骤本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。1、对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究，将采用行动研究方法。2、对于个别带有创新性的，能提出重要见解的小范围的教学研究，则通过建立科学的假设，采用实验研究的 方法。3、关于教学模式的评价和有关教学效果的分析，则采用评价研究方法。4、研究步骤如下：第 13 周，收集资料，建立模型第 46 周，开发软件第 714 周，测试工作，评价修改第 1516 周，归纳总结 (2) 关键技术1、网络通信软件技术 2、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建 3、网络通信软件的可视化表示与分析 4、网络通信模型的构建5、网络通信反应信息的自动采集与处理 33本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路本课题重点研究的和关键的问题是如何设计软件结构与软件结构图。1、软件结构问题（1）软件结构是软件模块之间关系的表示，它决定了整个系统的结构，也确定了系统的质量。模块之间的关系可有多种，但都可以归结为层次关系。 （软件结构表示软件系统的构成，是软件模块间关系的表示）（2）模块化是将系统划分为若干个模块，每个模块完成一个子功能。模块化的目的是将系统“分而治之” ，因此能够降低问题的复杂性，使软件结构清晰，易阅读、易理解，易于测试和调试，因而也有助于提高软件的可靠性。 （模块是程序对象有名字的集合，例如：过程、函数、子程序、宏等。模块是构成软件系统结构的基本元素。 ）（3）软件的层次结构：软件结构图表示软件的系统结构，它是软件模块间关系的表示，软件之间可以有各种关系。（4）由模块连接而得到的软件结构最普通的形式有树状结构和网状结构2、关于软件结构图（1）软件结构图是总体设计阶段的主要描述工具，它描述了构成系统的基本元素 模块及模块之间的调用关系，模块之间的数据传递关系。下面就是一个软件结构图 a：a b（2）结构图的主要构成有：A、模块（Module）：用矩形框表示，框中写有模块的名字，说明模块的功能。模块是程序对象有名字的集合。例如：过程、函数、子程序、宏等。模块及模块调用如图 b：B、调用：从一个模块指向另一个模块的箭头表示前一模块对后一模块的调用，一般是上层调用下层。C、数据：调用箭头边上的小箭头表示调用时从一个模块传送给另一模块的数据。通常在短箭头附近应注有信息的名字3、模块的独立性问题：是影响软件系统质量的另一个关键问题A、模块化方法已经为所有工程领域所接受。模块化的基本思想是“分而治之” ，其主要优点是，模块化设计降低了软件系统的复杂性，使得系统容易修改，同时使得系统各个部分可以并行开发，从而提高了软件的生产率。B、提高模块质量在于提高模块独立性。模块独立性的准则用耦合性和内聚性来衡量。耦合性： 用于描述模块之间联系的紧密程度。 按照耦合性的高低，分为以下几种类型的模块：内聚性： 用于描述模块内部联系的紧密程度。块内联系的类型分为六类:4、信息隐蔽性问题由Parnas 方法提倡的信息隐蔽是指，每个模块的实现细节对于其它模块来说是隐蔽的，也就是说，模块中所包含的信息（数据和过程）不允许其它不需要这些信息的模块使用。该原则有利于提高模块的内聚性。由于一个软件系统在整个软件生存期内要经过多次修改，在划分模块时要采取措施，使得大多数过程和数据对软件的其它部分是隐蔽的，这样，在将来修改软件时，可将偶然引入的错误所造成的影响限制在一个局部范围之内，不致于波及到软件的其它部分。5、类图问题类图显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等。类图不显示暂时性信息。类图由许多（静态）说明性的模型元素（例如类、包和它们之间的关系，这些元素和它们的内容互相连接）组成。类图可以组织在（并且属于）包中，仅显示特定包中的相关内容。每个类结构都应该有自己的类图。在画类图的时候应注意以下问题：A、最重要的类和其它类之间的关系 B、功能上相关或一致的类 C、属于同一个包的类 D、重要的聚合关系分层结构 E、实体对象的重要结构，包括具有关联关系、聚合关系和泛化关系的类结构 F、包和它们的依赖关系，也可能对它们的层次进行说明 G、参与特定用例实现的类 H、单个类、其属性、操作以及和其他类的关系。44完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法一、设计（论文）的条件（1）硬件条件1、开发环境操作系统：Windows2000/XP/2003编译环境： MFC(VC+)编程环境2、设计条件人手一台 pc 机，用于上网查找资料，调试相关的程序代码。3、设计（论文）资料、工具书相关书籍文献：书籍名称 作者 出版社 出版日期UML 基础教程 Jason T.Roff 清华大学出版社 2003.10.1Vc+课程设计案例精编 严华锋 中国水利水电出版社 2002.4.19Vc+项目开发实践 李强、贾云霞 中国铁道出版社 2003.8.15网络编程技巧与实例 贾斌 人民邮电出版社 2001.11.1C+基础教程 M.T.Skinner 中国水利水电出版社 2003.7.14设计模式 Erich Gamma 机械工业出版社 2000.9.16Vc+6.0 开发与实例 郝蕴 电子工业出版社 1999.12.31(2) 软件条件1、要求学生具备如下基础知识熟悉 MFC(VC+)编程环境 熟悉计算机网络协议熟悉 C/S 结构 熟悉软件开发的基本流程论文中要体现现在软件工程的设计方法，比如：UML 方法的使用等。 二、完成设计（论文）的方法和步骤A、方法：本课题有两名同学共同完成对论文概要设计、整体设计，界面设计以及其他一些公共的操作功能，程序调试要两人配合完成，在老师指导下一人完成服务器软件设计，另一人完成用户端软件设计，在设计过程中运用一切软硬件条件。B、步骤：（1） 文献的查阅和翻译（2） 方案的确定与需求分析（3） 完成开题报告（4） 总体设计和数据库概念设计构造系统框架及库的总体结构（5） 对所负责